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Filtro passivo, também conhecido como filtro LC, é um circuito de filtro composto por indutância, capacitância e resistência, que pode filtrar um ou mais harmônicos. A estrutura de filtro passivo mais comum e fácil de usar é conectar a indutância e a capacitância em série, o que pode formar um bypass de baixa impedância para os harmônicos principais (3, 5 e 7); filtros de sintonia simples, filtros de sintonia dupla e filtros passa-alta são todos filtros passivos.
vantagem
O filtro passivo apresenta as vantagens de estrutura simples, baixo custo, alta confiabilidade operacional e baixo custo operacional. Ele ainda é amplamente utilizado como método de controle harmônico.
classificação
As características do filtro LC devem atender aos requisitos de índice técnico especificados. Esses requisitos técnicos geralmente incluem atenuação de trabalho no domínio da frequência, deslocamento de fase ou ambos; às vezes, são propostos requisitos de resposta temporal no domínio do tempo. Os filtros passivos podem ser divididos em duas categorias: filtros sintonizados e filtros passa-alta. Ao mesmo tempo, de acordo com diferentes métodos de projeto, podem ser divididos em filtros de parâmetros de imagem e filtros de parâmetros de trabalho.
Filtro de ajuste
O filtro de sintonia inclui um filtro de sintonia simples e um filtro de sintonia dupla, que pode filtrar um (sintonia simples) ou dois (sintonia dupla) harmônicos. A frequência dos harmônicos é chamada de frequência de ressonância do filtro de sintonia.
Filtro passa-alta
O filtro passa-alta, também conhecido como filtro de redução de amplitude, inclui principalmente filtro passa-alta de primeira ordem, filtro passa-alta de segunda ordem, filtro passa-alta de terceira ordem e filtro tipo C, que são usados ​​para atenuar significativamente harmônicos menores que uma certa frequência, que é chamada de frequência de corte do filtro passa-alta.
Filtro de parâmetros de imagem
O filtro é projetado e implementado com base na teoria dos parâmetros de imagem. Este filtro é composto por várias seções básicas (ou meias seções) em cascata de acordo com o princípio da impedância de imagem igual na conexão. A seção básica pode ser dividida em tipo K fixo e tipo derivado de m de acordo com a estrutura do circuito. Tomando o filtro passa-baixa LC como exemplo, a atenuação da banda de rejeição da seção básica passa-baixa do tipo K fixo aumenta monotonicamente com o aumento da frequência; O nó básico passa-baixa derivado de m tem um pico de atenuação em uma determinada frequência na banda de rejeição, e a posição do pico de atenuação é controlada pelo valor de m no nó derivado de m. Para um filtro passa-baixa composto por seções básicas passa-baixa em cascata, a atenuação inerente é igual à soma da atenuação inerente de cada seção básica. Quando a impedância interna e a impedância de carga da fonte de alimentação terminada em ambas as extremidades do filtro são iguais à impedância da imagem em ambas as extremidades, a atenuação de trabalho e o deslocamento de fase do filtro são iguais à sua atenuação e deslocamento de fase inerentes, respectivamente. (a) O filtro mostrado é composto por uma seção K fixa e duas seções derivadas m em cascata. Z π e Z π m são a impedância da imagem. (b) É sua frequência de atenuação característica. As posições dos dois picos de atenuação /f ∞ 1 e f ∞ 2 na banda de rejeição são determinadas respectivamente pelos valores m dos dois nós derivados m.
Da mesma forma, filtros passa-alta, passa-banda e opressores de banda também podem ser compostos de seções básicas correspondentes.
A impedância de imagem do filtro não pode ser igual à resistência interna resistiva pura da fonte de alimentação e à impedância de carga em toda a banda de frequência (a diferença é maior na banda de rejeição), e a atenuação inerente e a atenuação de trabalho são muito diferentes na banda de passagem. Para garantir a obtenção dos indicadores técnicos, geralmente é necessário reservar uma margem de atenuação inerente suficiente e aumentar a largura da banda de passagem no projeto.
Filtro de parâmetros operacionais
Este filtro não é composto por seções básicas em cascata, mas usa funções de rede que podem ser fisicamente realizadas por R, l, C e elementos de indutância mútua para aproximar com precisão as especificações técnicas do filtro e, em seguida, realiza o circuito de filtro correspondente pelas funções de rede obtidas. De acordo com diferentes critérios de aproximação, diferentes funções de rede podem ser obtidas e diferentes tipos de filtros podem ser realizados. (a) É a característica do filtro passa-baixa realizado pela aproximação de amplitude mais plana (aproximação de Bertowitz); A banda de passagem é a frequência próxima de zero mais plana e a atenuação aumenta monotonicamente quando se aproxima da banda de rejeição. (c) É a característica do filtro passa-baixa realizado pela aproximação de ondulação igual (aproximação de Chebyshev); A atenuação na banda de passagem flutua entre zero e o limite superior e aumenta monotonicamente na banda de rejeição. (e) Ele usa aproximação de função elíptica para realizar as características do filtro passa-baixa, e a atenuação apresenta mudança de tensão constante tanto na banda de passagem quanto na banda de rejeição. (g) A característica do filtro passa-baixa é realizada por; A atenuação na banda de passagem flutua em amplitude igual, e a atenuação na banda de rejeição flutua de acordo com a subida e descida exigidas pelo índice. (b), (d), (f) e (H) são os circuitos correspondentes desses filtros passa-baixa, respectivamente.
Filtros passa-alta, passa-banda e opressores de banda são geralmente derivados de filtros passa-baixa por meio de transformação de frequência.
O filtro de parâmetros de trabalho é projetado pelo método de síntese com precisão de acordo com os requisitos dos indicadores técnicos e pode obter um circuito de filtro com excelente desempenho e economia,
O filtro LC é fácil de fazer, tem baixo preço, ampla faixa de frequência e é amplamente utilizado em comunicação, instrumentação e outros campos; Ao mesmo tempo, ele é frequentemente usado como protótipo de design de muitos outros tipos de filtros.

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